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研究揭示了纳米柱在昆虫翅膀中的抗菌作用

一些昆虫的翅膀,例如蝉和蜻蜓,具有纳米柱状结构,一旦接触就会杀死细菌。然而,迄今为止,导致细菌死亡的确切机制尚不清楚。

布里斯托大学使用一系列先进的成像工具,功能分析和蛋白质组学分析,发现了纳米柱破坏细菌的新方法。

这些重要的发现发表在《自然通讯》上,将有助于设计更好的抗菌表面,以用于潜在的生物医学应用,例如不依赖抗生素的医疗植入物和设备。

布里斯托大学牙科学院生物医学材料教授BoSu写道:

在这项工作中,我们试图更好地了解纳米柱介导的杀菌机理。当前的教条是,纳米柱通过刺穿细菌细胞杀死细菌,从而导致细胞溶解。但是,我们的研究表明,纳米柱的抗菌作用实际上是多因素的,纳米形貌和物种依赖性的。

除了纳米柱的变形和随后对细菌细胞包膜的渗透,特别是对于革兰氏阴性细菌,我们发现这些纳米柱的抗菌特性的关键还可能是物理阻抗和氧化应激诱导的累积效应。

我们现在可以希望将对纳米柱-细菌相互作用的这种扩展理解转化为用于实际应用的改进生物材料的设计。”

由医学研究理事会资助的研究意义深远。

苏教授解释:

现在我们了解了纳米柱破坏细菌的机制,下一步是将这一知识应用于具有增强抗菌性能的纳米图案表面的合理设计和制造。

此外,我们将研究人类干细胞对这些纳米柱的反应,从而开发出真正具有细胞指导意义的植入物,不仅可以预防细菌感染,而且可以促进组织整合。”

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